1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题

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无人机关键技术

无人机关键技术

旋翼飞行器控制到底有哪些关键技术难点(1)机体优化设计问题。

对于四旋翼飞行器机体设计时,主要考虑飞行器的质量、能耗及体积等因素。

飞行器的质量与能耗及体积之间相互影响,因此首先需要确定飞行器机体参数,然后选择合适的直流无刷电机、螺旋桨及电池等材料。

(2)难以建立精确的四旋翼飞行器模型。

建立精确的飞行器模型是研究飞行器控制算法的基础和前提,但由于四旋翼飞行器是一个强耦合、多变量的非线性复杂系统,同时在飞行过程中很难获得准确的空气动力学参数,且飞行器容易受到空气阻力和风速的影响,因此很难建立精确的四旋翼飞行器模型。

(3)飞行器所使用的传感器采集到的姿态数据存在误差。

例如:陀螺仪采集角速度时存在零漂误差和温漂误差;加速度计采集角加速度时存在振动误差和零漂误差;当飞行器处于低空飞行情况下,采用气压高度计采集高度信息存在较大的误差。

这些因素都会对飞行器姿态信息和位置信息的测量产生影响,进而影响飞行器的控制性能。

(4)飞行器控制算法设计。

目前针对四旋翼飞行器控制算法的研究有很多,主要有经典p|D 控制算法、H¥控制算法、反步法等等。

飞行器算法性能主要是从响应速度、稳定性及超调量等方面进行衡量,但响应速度、稳定性及超调量这三者之间相互影响、相互制约。

飞行原理就不多讲了,飞行器的飞行姿态多种多样,有花式摇摆,大雁南归,飞流直下等多种方式;主体为定义机体坐标系和惯性坐标系,根据牛顿定理对四旋翼飞行器进行受力分析,采用欧拉角描述飞行器姿态并结合四旋翼飞行器运动方程,通过推导得出飞行器的非线性数学模型,控制四种基本的飞行状态,分别为垂直方向运动、横滚运动、俯仰运动、偏航运动;那么我们来讲一下飞行器的几种控制算法;1.PID的飞行控制算法由于四旋翼飞行器的角运动与线运动之间存在耦合关系,所以将四旋翼飞行器控制系统分为内环姿态控制和外环位置控制,采用经典PID控制算法分别对其进行控制,最终实现四旋翼飞行器稳定飞行。

无人飞行器技术的常见问题及解决方法大揭秘

无人飞行器技术的常见问题及解决方法大揭秘

无人飞行器技术的常见问题及解决方法大揭秘无人飞行器技术近年来得到了快速的发展和广泛的应用。

从军事侦察到航拍摄影,从物流配送到农业植保,无人飞行器已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

然而,随着技术的进一步发展,无人飞行器也面临着一些常见的问题。

本文将揭示这些问题,并提供解决方法。

首先,无人飞行器的飞行安全问题是一个重要的关注点。

由于无人飞行器的飞行是由电脑控制的,一旦出现故障或操作失误,可能会导致严重的后果。

为了解决这个问题,无人飞行器需要配备高度可靠的传感器和自动纠错系统。

同时,飞行器的操作人员也需要接受专业的培训,以确保他们具备应对突发情况的能力。

其次,无人飞行器的电池续航能力是一个普遍存在的问题。

由于无人飞行器的体积和载荷限制,电池容量通常较小,导致续航时间有限。

为了解决这个问题,科研人员正在不断研发更高能量密度的电池,并改进飞行器的动力系统。

此外,智能充电技术也被引入,以提高充电效率和延长电池寿命。

另一个常见的问题是无人飞行器的飞行稳定性。

由于外界环境的不确定性和飞行器自身的结构限制,飞行器可能会出现晃动或失控的情况。

为了解决这个问题,飞行器需要配备高精度的姿态控制系统和稳定器。

同时,飞行器的结构设计也需要考虑到气动力学和动力学的因素,以确保飞行的稳定性和可控性。

此外,无人飞行器的通信和导航系统也面临一些挑战。

在远程控制和数据传输过程中,飞行器可能会受到信号干扰或丢失连接。

为了解决这个问题,飞行器需要配备可靠的通信设备和导航系统,以确保与地面控制中心的稳定连接和精确定位。

最后,无人飞行器的隐私和安全问题也引起了广泛的关注。

由于无人飞行器可以携带高分辨率的摄像设备,可能会侵犯他人的隐私权。

为了解决这个问题,相关部门需要制定严格的法律和规定,限制无人飞行器的使用范围和监控目标。

同时,飞行器的制造商也需要加强数据加密和安全防护措施,以防止数据泄露和黑客攻击。

综上所述,无人飞行器技术的发展给我们带来了许多便利和机遇,但也面临着一些常见的问题。

无人机的新技术要求

无人机的新技术要求

无人机的新技术要求无人机是一种通过遥控器、自主设备或者网络控制来驾驶的飞行器。

随着科技的发展,无人机在军事、民用等多个领域得到了广泛应用。

为了更好地满足日益增长的需求,我们需要对无人机的技术进行持续改进和升级。

以下是无人机新技术的一些要求。

首先,无人机应具备更高的飞行稳定性和精确操控能力。

无人机在起飞、飞行和着陆过程中需要保持平稳和精确的操控,以确保任务的顺利完成。

因此,无人机的系统设计和传感器技术需要进一步提升,以获得更高的稳定性和操控能力。

其次,无人机需要具备更长的续航能力。

无人机通常用于完成需要大范围巡航或者长时间飞行的任务,因此续航能力对于无人机的实用性至关重要。

新技术应该专注于提高无人机的电池能量密度和电池寿命,以延长其飞行时间。

此外,还可以考虑使用太阳能电池板或其他可再生能源,以进一步提高无人机的续航能力。

再者,无人机需要拥有更强大的传感器技术和图像处理能力。

无人机通常用于进行监测、勘察和测绘等任务,因此需要具备高分辨率的摄像头和传感器,从而能够实时获取和处理高质量的图像和数据。

为此,无人机需要配备先进的传感器技术和图像处理算法,以提高图像质量和数据分析能力。

另外,无人机应该具备更高的自主飞行能力和智能化技术。

传统的无人机通常需要通过遥控器来进行操作,无法完成复杂的飞行任务。

因此,我们需要研发具备自主飞行能力和智能化技术的无人机。

这样的无人机可以通过人工智能和机器学习算法,实现自主避障、航线规划和智能决策等功能,为用户提供更便捷和高效的飞行体验。

此外,为了提高无人机的安全性和保密性,我们还需要加强无人机的网络安全和防护措施。

无人机在飞行过程中需要与地面站或其他设备进行通信,因此需要采取措施防止恶意攻击或信息泄露。

这包括加密通信、防止干扰和设备鉴定等技术手段,以确保无人机的数据和操作安全。

综上所述,随着无人机在各个领域的广泛应用,我们需要不断提升无人机的技术能力以满足不断增长的需求。

无人机新技术应该专注于提高飞行稳定性和精确操控能力、延长续航时间、提高传感器技术和图像处理能力、提高自主飞行能力和智能化技术以及加强网络安全等方面。

解决无人机使用中常见的技术问题

解决无人机使用中常见的技术问题

解决无人机使用中常见的技术问题无人机技术问题解决方案无人机作为一种新兴的航空器,近年来在各个领域得到了广泛的应用。

然而,随着无人机的普及和使用范围的扩大,一些常见的技术问题也逐渐浮出水面。

本文将从无人机的操控、飞行时间、图像传输等方面,探讨解决这些问题的方法。

一、操控问题1. 遥控器连接问题无人机遥控器与飞行器的连接是操控无人机的基础。

有时,遥控器与无人机之间的连接可能会出现不稳定或中断的情况。

解决这个问题的方法是,首先检查遥控器电池是否充足,如果电池电量过低,可以更换新电池。

其次,确保遥控器与无人机之间的信号传输距离不超过规定范围,避免信号干扰。

如果问题仍然存在,可以尝试重新配对遥控器和无人机,或者更新遥控器的固件。

2. 飞行姿态控制问题在操控无人机时,飞行姿态控制是非常重要的。

有时,无人机可能会出现飞行不稳定或者姿态控制失灵的情况。

解决这个问题的方法是,首先检查无人机的陀螺仪和加速度计是否正常工作,如果有故障,需要进行维修或更换。

其次,可以尝试校准无人机的姿态传感器,确保其准确性。

另外,合理调整无人机的PID参数,可以提高飞行的稳定性和精确性。

二、飞行时间问题无人机的飞行时间是其应用范围的一个重要限制因素。

很多用户希望无人机能够飞行更长的时间,以便更好地完成任务。

解决这个问题的方法有以下几点。

1. 选购高容量电池选择高容量的电池是延长无人机飞行时间的关键。

在购买电池时,可以选择容量更大的电池,但需要注意电池的重量和尺寸是否适合无人机的设计。

此外,还可以选择具有更高能量密度的锂离子电池,来提高电池的续航能力。

2. 优化飞行计划在飞行前,合理规划飞行路径和任务,可以最大程度地利用无人机的飞行时间。

避免长时间的悬停或低速飞行,选择高效的飞行模式,如巡航模式,可以减少能量消耗,延长飞行时间。

三、图像传输问题无人机的图像传输质量直接影响使用者对飞行器的掌控和任务执行的效果。

以下是解决图像传输问题的几个方法。

无人机拍摄技术的使用中常见问题

无人机拍摄技术的使用中常见问题

无人机拍摄技术的使用中常见问题无人机拍摄技术在现代摄影和摄像领域发挥着越来越重要的作用。

然而,随着这项技术的普及,也出现了一些常见问题。

本文将探讨无人机拍摄技术中常见的问题,并提供一些解决方法。

问题一:飞行稳定性由于无人机通常是在空中进行拍摄,飞行稳定性是一个关键的问题。

在拍摄过程中,无人机可能受到风力、空气动力学和其他因素的影响,导致画面晃动或模糊。

为了解决这个问题,可以采取以下措施:1. 选择具有良好飞行稳定性的无人机:在购买无人机时,应重点考虑其飞行稳定性。

一些专业型号的无人机配备了先进的稳定器和陀螺仪,可以更好地抵抗外部风力和振动。

2. 熟练掌握无人机控制技巧:通过反复训练和飞行实践,逐渐提升自己对无人机的控制能力,减少晃动和模糊的可能性。

3. 考虑使用云台稳定器:云台稳定器可以有效减少画面模糊,并改善飞行稳定性。

选择适当的云台稳定器并进行正确安装,可以提高拍摄质量。

问题二:电池寿命无人机的电池寿命是另一个常见的问题。

由于无人机通常需要一定的电量才能完成一次飞行任务,电池寿命成为拍摄过程中需要特别关注的因素。

以下是解决电池寿命问题的几种方法:1. 购买备用电池:为了确保能够完成整个拍摄任务,可以购买一些备用电池。

在电池电量接近耗尽之前更换电池,以确保拍摄过程不受电量不足的影响。

2. 降低无人机的功耗:在拍摄过程中,避免进行不必要的悬停和高速飞行,以减少电池的能量消耗。

合理利用飞行姿态和飞行速度,最大程度延长电池的使用寿命。

3. 注意环境温度:低温环境下,无人机的电池寿命会较短,因此需要注意避免在寒冷的环境中使用无人机拍摄。

问题三:飞行安全无人机拍摄技术的使用涉及到飞行安全问题。

无人机在飞行过程中可能与其他飞行器或障碍物相撞,给周围环境造成伤害。

以下是几种确保飞行安全的方法:1. 遵循当地法律法规:在使用无人机进行拍摄时,应了解并遵循当地政府对无人机使用的法律法规,确保合法合规。

2. 维护好无人机的地面站和遥控器:确保地面站和遥控器的正常工作,以便及时控制无人机。

无人机的技术风险及解决方案

无人机的技术风险及解决方案

无人机的技术风险及解决方案一、技术风险1、地形复杂会导致无人机航测难度增加一般来说,在进行大面积航测任务时,囊括的地形更加复杂,特别是在高原、平原、丘陵、山地等多种地形杂糅的地区,视野盲区多、信号传播不稳定、高原空气稀薄等因素,会导致无人机作业半径受限、动力不足等,影响无人机作业。

2、气候条件影响无人机采集数据的准确性大面积航测意味着需要更多的作业时间,无人机外业受气候影响较大,不同时间作业采集的光线、色彩、动态景别状态不同,会导致采集的数据不统一,内业建模难度增加,甚至成果质量不达标导致重新作业。

3、各项技术的参差不齐影响无人机的大面积应用无人机航测是一项涉及多个技术领域的综合应用,它对机体结构设计技术、机体材料技术、无线通信技术、飞行控制技术、人工智能和发动机技术等有较高的要求。

当下各项技术参差不齐的发展态势和多型无人飞行平台与载荷集成度低的问题,一定程度上限制了无人机在大面积航测领域中的深度应用。

4、作业人员的专业程度对无人机的操作影响巨大由于大面积航测采集的数据量大、精度要求高,导致外业周期长、专业人才需求量大;内业建模时需进行大区划分、分块计算、数据合并,数据计算量增加、容错率降低。

整个作业过程面临更多的问题,所以需要作业人员有足够丰富的内外业经验,才能从容应对作业过程中遇到的各种情况。

二、解决方案1、分区航测+多机队同步作业在实施大面积航测时,可以结合测区地形地貌、气候、交通及无人机性能等要素,并考虑像控点布设与测量的合理性、无人机起降场地预设等因素,将测区划分成多个规则的区域,同时派遣多机队进行分区航测,缩短外业周期,降低气候变化对数据采集的影响,减少时间成本。

2、提速+扩大单张拍摄面积提高无人机飞行速度,同时缩短拍摄时间间隔,可以增加采集数据的有效时间,提升作业效率;另外,虽然无人机影像像幅较小,但我们可以利用加大传感器尺寸的方式或多相机拼接技术,来增大单张或单次拍摄照片的面积,以提升无人机单架次航摄总面积。

简述无人机技术的主要发展方向及其面临的挑战

简述无人机技术的主要发展方向及其面临的挑战

简述无人机技术的主要发展方向及其面临的挑战无人机技术是指通过遥控或自主飞行的方式,完成各种任务的飞行器。

目前,无人机技术已经得到了广泛的应用,包括军事、民用、商业等领域。

未来,无人机技术将继续向着以下几个方向发展:一、智能化智能化是未来无人机技术的重要发展方向。

通过加装各种传感器和处理器,使得无人机具备更强大的感知和判断能力。

这样可以使得无人机更加灵活、自主,并且可以完成更为复杂的任务。

二、多样化未来无人机的形态将会更加多样化。

除了现有的固定翼和旋翼式飞行器外,还会出现类似于蜜蜂和昆虫等小型飞行器,以及类似于鱼类和水母等水下飞行器。

这些新型飞行器可以适应不同的环境和任务需求。

三、高效化未来无人机将会更加高效化。

通过采用新型材料和新型动力系统,使得无人机在能量利用率、工作效率等方面都有所提升。

这样可以使得无人机在执行任务时更加省电、省时、高效。

四、网络化未来无人机将会更加网络化。

通过建立无人机之间的通信网络,以及与地面控制站的联网,可以实现无人机之间的协同作战、信息共享和任务分配等功能。

这样可以使得无人机的整体效能得到提升。

然而,无人机技术在发展过程中也面临着一些挑战。

其中主要包括以下几点:一、安全性问题由于无人机的使用范围越来越广泛,因此安全性问题就显得尤为重要。

例如,无人机可能会被黑客攻击或恶意操作,导致飞行事故或信息泄露等问题。

二、隐私保护问题随着无人机技术的不断发展,可能会涉及到个人隐私保护问题。

例如,在商业领域中使用无人机进行监控和调查时,需要考虑如何保护个人隐私。

三、法律法规问题由于无人机技术还比较新颖,在法律法规方面还存在一些不确定性。

例如,在民用领域中使用无人机需要遵守哪些规定和标准等问题。

综上所述,未来无人机技术将会向智能化、多样化、高效化和网络化方向发展。

但是,无人机技术在发展过程中也需要解决安全性问题、隐私保护问题和法律法规问题等挑战。

只有充分考虑这些问题,才能够更好地推动无人机技术的发展。

无人机的技术瓶颈与挑战

无人机的技术瓶颈与挑战

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• 在上述各个领域的应用中,无人机技术面临着诸多瓶颈与挑战,例如续 航能力、飞行安全、隐私保护等问题,这些问题制约了无人机的进一步 发展。未来,随着技术的不断进步和创新,相信这些挑战将逐渐得到解 决,无人机的应用前景将更加广阔。
02
无人机的技术瓶颈
电池续航瓶颈
续航时间短
当前无人机电池技术尚未能满足长时间飞行的需求,限制了无人 机的应用范围和飞行时间。
AI与计算机视觉技术的融合
目标识别和追踪
利用AI和计算机视觉技术,无人机可以更准确地进行目标识别和 追踪,提高其在复杂环境中的作业能力。
自主导航
通过深度学习技术,无人机可以进行实时图像处理和解析,实现 更精准的自主导航和避障。
智能分析
AI技术可以用于对无人机收集的数据进行实时分析,提供更高级 别的决策支持。
充电时间长
无人机电池充电时间通常较长,影响了无人机的使用效率和便捷性 。
电池重量与能量密度
现有电池技术难以同时满足轻量化和高能量密度的要求,影响了无 人机的载重和飞行性能。
飞行控制瓶颈
复杂环境下的稳定性
01
在复杂的气象环境和电磁干扰下,无人机的飞行稳定性受到影
响,提高飞行控制算法的鲁棒性是一个挑战。
无人机技术发展历程
起步阶段
20世纪初,无人机的概念开始萌 芽,早期主要用于军事侦察和目
标定位。
技术积累阶段
随着电子、通信、计算机等技术的 发展,无人机逐渐具备了更复杂的 飞行和作战能力。
创新发展阶段
近年来,随着GPS、图像识别、深 度学习等技术的引入,无人机开始 实现自主飞行、智能导航等高级功 能。
法规空白和不完善
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• 无人机自二十世纪初期诞生以来,因其所拥有的着载能力强、制造成 本低、机动性好、飞行环境要求低等显著优势,始终倍受关注,使其 被广泛运用于各领域。无人机在执行任务时,往往需要多架无人机同 时出动,配合完成,此时承担了无人机间通信任务的无人机机载通信 系统就显得尤为重要。另一方面,使数据的传输更加高速、有效和安 全一直是人们所关注的问题。在瞬息万变的现代化战场上,这种有敌 对方刻意干扰、极度危险、恶劣的环境,也对无人机机载通信系统提 出了更高的要求。 美军优秀的战术目标瞄准网络技术(Tactical Targeting NetworkTechnology,TTNT),以TTNT作为参考,初步设 计了一个无人机机载通信系统。该系统实现了无线密钥身份验证、跳 频、扩频通信等技术抗干扰和保密。对信道接入、时隙分配等关键信 息进行了详细设计,针对原有的动态TDMA协议提出了优先级修正算 法改进动态TDMA协议,使得时隙分配在兼顾原有优先级的条件下, 更加均衡。针对无人机通信网络的特性,选取了Ad hoc网络(有特殊 用途的无线网络)作为组网方式。又出于提供高网络容量等因素考虑, 使用分簇组网拓扑结构,设计了组网流程
1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题
• 无人作战飞机目前大都选用涡扇发动机。现在之 所以选用现有的成熟发动机,最根本的原因还是 经济因素。是选择在已有发动机上改进还是发展 一种全新发动机,主要取决于飞机所要求发动机 的性能和用户的经济可承受性。经济可承受性包 括发动机的采购和使用成本两个方面。发动机性 能和用户可承受性两者作为一个对立统一体,只 有达到一种相对的平衡才是最佳的解决方案。
1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题
• 1、推进系统的选择与发展 • 美国现在积极推进的X-45A/B和X-47A • X-47 是诺斯罗普。格鲁门公司研制的一种 无人作战飞机,目前其型号有 X-47A 和 X47B。X-47A 采用了类似风筝的气动布局, 其外形更接近于进行秘密行动任务的飞机 的理想外形。机翼前缘后掠角 55 度,后缘 前掠角 35 度,采用单发动机布局,发动机 进气口位于机身上方前部。
ห้องสมุดไป่ตู้
1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题
洛克希德· 马丁公司的臭鼬工厂正在秘密研制一种隐身UCAV(据称为战术 战斗机大小),通用原子航空系统公司也在开发采用涡喷发动机推进、具 有更大载荷和较小雷达散射特征的"捕食者"C。 • 诺斯罗普-格鲁曼公司的X-47"飞马"无人驾驶飞行器是波音公司X-45在 "联合无人驾驶空战系统"中的竞争对手,正如X-45A一样,诺斯罗普格鲁曼公司制造了次尺寸的X-47A"飞马"作为更大的、续航距离更长 的、舰载使用的X-47B的验证机。A型机近似菱形的全翼飞机,在设 计时使用了一些秘密技术。 • 2003年2月23日,X-47A实现了首飞,它的主要任务是验证无人驾驶 飞行器-海军型舰载使用的适应性,在飞行测试阶段,已为其配备了 无比重要的拦阻钩。一旦选中进入生产,X-47B将采用"曲柄风筝"翼 配置,并且会带有两个武器舱。美国海军希望把无人驾驶飞行器-海 军型全面布署到它的舰载航空队中。 • 总体评价 • 诺斯洛普-格鲁曼公司的X-47"飞马"是一种实验性无人驾驶战斗机。X47首先作为DARPA的 J-UCAS项目的一部分,现在是美国海军的 UCAS-D项目的一部分,旨在建造一种基于航空母舰的无人飞行器
• 裹挟这么多“绝技”,X-47B正式上舰的意义绝非填补了美国航母舰 载机机种空白那么简单,它有可能彻底改变未来海空作战模式。届时, 在海空战场上,无人机会充当“敢死队”,先出动打击对方的防空阵 地、雷达、机场等重要目标。有人机编队则在战场外,负责拦截对方 空中支援的战斗机。一旦确认掌握制空权,有人机便可投入攻击有价 值的目标。此外,由于X-47B机动性强、隐蔽性好,常常可以“突然 袭击”,打对方一个措手不及。
1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题
X-47A
X-47A
1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题
美国X-45A无人作战飞机
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X-47B无人机将颠覆未来海空作战 充当攻击敢死队 X-47B:海上“超级杀手” 2013年5月4日,美国海军X-47B舰载无人作战飞机验证机成功完成首次岸 基拦阻降落试验。按计划,X-47B将于5月晚些时候在美国海军“布什”号核 动力航空母舰上进行具有历史意义的首次海上弹射起飞/拦阻着舰试验。 这款由诺斯罗普· 格鲁曼公司为美国海军研制、外形极似B-2战略轰炸机的 无人机,是世界上第一架完全由电脑控制的“无尾翼、喷气式无人驾驶飞机”, 它能按照电脑程序,就像打游戏一样,从航空母舰上起飞,对敌方实施远程轰 炸和打击后再自行降落。 由于美国海、空军都急需一款可用于压制敌军防空火力、实施电子战攻击、 执行侦察和搜索任务于一体的无人机,2007年,该项目获得美国国防部6.36亿 美元的支持,此后,X-47B项目可谓突飞猛进。 2008年3月,X-47B的结构制造工作已经完成,同年12月样机正式亮相。 第一架X-47B于2011年2月在美国加利福尼亚州爱德华兹空军基地首飞成功, 第二架X-47B验证机在2012年7月完成首飞,此次完成着陆试验后,将“登上” 航母。如果正式列装航母,这将对海空战场产生什么样的影响? 解放军海军军事学术研究所研究员李杰指出,X-47B上舰“可能颠覆未来 海空作战模式”。打过电脑作战游戏的人都知道,只要对特定武器输入命令程 序,它就会在屏幕上自动完成一系列动作,这一切将在X-47B身上实现。作为 人类历史上第一架完全由电脑控制的无人作战飞机,美国飞行员只要坐在电脑 前预先输入程序,X-47B就能自行完成起飞、打击目标、返回和降落等一系列 动作。
• 无人机在未来战场上显示越来越强悍的能力,美国正抓紧研制无 人机加油技术,让这款海上“杀人机器”更是如虎添翼。据《解放军 报》引述美国《空军》杂志的报道,2012年,美军试验了无人机空中 加油。解放军空军装备研究院某所研究室主任、无人机研究专家王剑 指出,有人飞机虽然具备空中加油能力,但航行时仍会受飞行员疲劳 耐受时间影响,例如美国海军“大黄蜂”F/A-18舰载战斗机通常每次 出击的飞行距离不超过450英里,只能执行几小时的任务。为此,美 国海军正在为两架X-47B无人作战飞机增加空中加油设备和软件。这 一变化将使海军核动力航母的有效打击距离增加数千英里,即从远海 安全区域对陆上任意目标实施打击,从而改变战争形态。
1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题
1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题
• 在过去的10年内,美国在推进系统领域的相关技术方面得 到了迅猛的发展,涡扇发动机的效率得到了很大的改善, 这主要归功于由美国空军研究实验室所主导开展的综合高 性能涡轮发动机技术(IHPTET)项目。该项目于1988年 正式启动,到目前为止,它已经将小型涡轮发动机(如 F124)的推重比提高了40%,耗油率降低了20%,同时 还将发动机系统的生产和维护费用降低了40%。该项目将 于2003年结束,到时候代替它的将是多用途经济可承受高 级涡轮发动机(VAATE)研究计划,该研究计划的目的是 到2015年时,将以上三个性能在2003年基础的在提高或 降低50%。如果按照这种趋势进展到2025年,那么与 1988相比的话,推进系统的推重比将提高250%,耗油率 将降低60%,而费用也将降低60%。
1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题
• 涡扇发动机全称为涡轮风扇发动机(Turbofan) 是飞机发动机的一种,由涡轮喷气发动机 (Turbojet)发展而成。 与涡轮喷气比较,主要 特点是首级压缩机的面积大,同时被用作为空气 螺旋桨(扇),将部分吸入的空气通过喷射引擎 的外围向後推。发动机核心部分空气经过的部分 称为内涵道,仅有风扇空气经过的核心机外侧部 分称为外涵道。涡扇引擎最适合飞行速度400至 1,000公里时使用,因此现在多数的飞机引擎都采 用涡扇作为动力来源。
1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题
• 在无人机推进系统方面,目前正处于研究 阶段的可用于无人机的新概念动力系统很 多,其中对未来无人机发展最具影响力的 新型动力系统可能是脉冲爆震发动机和电 推进系统。
1.4.4无人作战飞机要考虑的技术问题
• 脉冲爆震发动机是一种可用于导弹、有人和无人机的可行的推进选择 方案,因此近些年越来越受到人们的重视。脉冲爆震发动机是一种利 用间隙式或脉冲式爆震波产生推力的新概念吸气式发动机,一般由进 气道、爆震室、尾喷管、推力壁、爆震触发器、燃料供给和喷射系统 及控制系统组成。脉冲爆震发动机独特的工作原理决定了它具有其它 发动机无法与其比拟的优势,主要表现在:循环的热效率高、由于没 有压气机、涡轮等转动部件,其结构简单,重量轻,推重比大,比冲 大、耗油率低、工作范围宽,可在M=0~10、飞行高度H=0~50km 飞行。与冲压发动机不同,它可在地面静态起动。使用自由来流或机 载氧化剂,能分别以吸空气发动机或火箭发动机方式工作。脉冲爆震 发动机中爆震波以超声速传播,燃气压力高,比冲大,耗油率较低。 相对于涡轮喷气发动机,噪音不算大。由于采用间歇式循环,壁温不 高,可采用普通材料。
• 1、推进系统的选择与发展
• 无人作战飞机动力装置的发展将随着人们作战思想、作战 形式和任务要求的改变而不断发展。但从目前国外正在发 展的各种无人作战飞机来看,都倾向于采用技术已经成熟 的动力系统,换句话说就是在已有发动机基础上进行相应 改进。就拿美国目前正在积极推进的X-45A/B和X-47无人 战斗机研制计划来说,目前还没有见到有关与之相配套的 新发动机研制计划推出,三种验证样机都选择了已有的涡 扇发动机:X-45A验证机选用霍尼韦尔公司F124发动机, X-45B验证机选用GE公司的F404发动机,X-47验证机选 用普惠加拿大公司的JT15D-5C。



不仅如此,这款长11.63米,最大飞行速度达800-1000千米/小时的无人机还 拥有其他不可小觑的能力。第一,它具备出类拔萃的隐身性能。X-47B的外 形很大程度上承袭了与B-2型隐形轰炸机相似的设计,能有效躲避雷达探测, 加上X-47B的机长及最大起飞重量都比B-2战略轰炸机小得多,所以,其隐身 性能比B-2轰炸机更出色。 第二,它拥有无人驾驶的诸多优点。大量的研究与试验已证明:X-47B 的导航软件相当有效,其性能远远超过在阿富汗战场大出风头的“捕食者” 无人机。与美军各类有人战机相比,X-47B不必考虑飞行员的身体承受能力, 因此,其作战半径更大,滞空时间更长。根据美军条例,一名美国海军航空 兵飞行员,每次升空作战最多持续10个小时,而X-47B每次可在空中工作30 个小时以上。无人驾驶还让X-47B省下驾驶座舱的空间,有效载荷可最大限 度地向机载武器倾斜,加之美军已掌握无人机空中加油技术,这将大大拓展 美军航母的远程打击范围。《法制晚报》引述美国经济观察网的报道称,X47B作战半径约5556公里,是传统有人驾驶战斗机的好几倍,这样一来,就 能抵御对美国航母产生威胁的中远程弹道导弹。此外,X-47B即使被击毁也 不会造成人员伤亡,从而降低了美国的“动武成本”。 第三,相当可观的战技性能。X-47B战机装设有性能优异的空战系统, 可以为美军执行全天候的作战任务提供有效的支持。X-47B既可使航母战斗 群更安全,超强的隐身性能使X-47B能突破敌方防空圈,为后续有人驾驶作 战飞机打开通路,执行深入内陆打击任务。而且X-47B占甲板面积比较小, 机长只有 F/A-18E/F 的67%,很有利于航母搭载,美军航母搭载 X-47B 后总 载机数可以达到150架左右,将大幅提高美军航母编队的作战能力。
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